DE1760911A1

DE1760911A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung einer Fasermatte

Info

Publication number: DE1760911A1
Application number: DE19681760911
Authority: DE
Inventors: Trethewey William Charles
Original assignee: Owens Corning Fiberglas Corp
Current assignee: Owens Corning
Priority date: 1967-07-25
Filing date: 1968-07-18
Publication date: 1972-01-05
Also published as: US3539316A; NL6810506A; FR1572789A; SE340240B; GB1229431A; JPS4841470B1; BE717531A

Description

Die Erfindung "betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung einer Matte oder Decke aus Fasern, wobei auf einer bewegbaren Sammel- oder Auffangfläche Fasern abgelagert werden, die aus einer oberhalb dieser Auffangfläche angeordneten Einrichtung abgegeben werden. Auf dieser Fläche kann den Fasern zusätzlich ein Bindemittel zugegeben werden. Die Fasern und das Bindemittel können außerdem erwärmt und ausgehärtet werden. Die Fasermatte kann dann am Rand beschnitten, auf die gewünschte Länge abgeschnitten und verpackt werden. Sämtliche Funktionen der Vorrichtung können durch eine Hauptsteuerung gesteuert werden, um die variablen

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Größen auf die Art des herzustellenden Produktes einzustellen. Einige dieser Punktionen sind voneinander abhängig, so daß eine Änderung von einer der variablen Größen zu einer Änderung der übrigen in Arbeitsrichtung nachfolgenden Punktionen führt. Der Niederschlag oder die fc Ablagerung der Pasern auf der Sammelflache kann beispielsweise gemessen und dazu benutzt werden, eine oder mehr der übrigen Punktionen der Fertigungsstraße für äie Fasermatte zu steuern.

Da die Meßgeräte zum Messen und Regeln der variablen Größen, der Vorrichtungen und Verfahren immer mehr verfeinert worden sind, wurde es möglich, zahlreiche vollautomatische Fertigungsstraßen herzustellen, so daß die Produkte in größerer Menge und mit besserer Qualität erzeugt werden können. In Produktionsprozessen jedoch, bei denen variable Größen voneinander abhängen und die Abhängigkeit wechselt, wenn verschiedene Typen desselben Produktes auf derselben Fertigungsstraße erzeugt werden, muß eine Anzahl von Problemen gelöst werden, um eine einwandfreie Steuerung der Fertigungsstraße durch die Meßgeräte zu erreichen. Wenn beispielsweise eine Fertigungsstraße zur Herstellung einer großen Anzahl von fasrigen Gebilden wie Fasermatten oder dergleichen, die unterschiedliche Dichte, Breiten

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und Längen haben, verwendet v/erden soll, müssen nicht nur die wichtigen Variablen bei der Inbetriebnahme eingestellt werden, um das einzelne unterschiedliche ProduTct herzustellen, sondern es müssen auch die variablen Größen miteinander in Beziehung gesetzt werden, um sicherzustellen, daß die Qualität des Erzeugnisses aufrechterhalten und verbessert wird, und daß ebenso der Ausstoß der Fertigungsstraße gesteigert wird.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von fasrigen Gebilden wie Hatten oder dergleichen zu schaffen, die verschiedene Dichte, Breite und Länge haben.

Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß eine Sammel- oder Auffangfläche an einer Vorratsstation für Fasern vorbeibewegt wird, daß von dieser Station auf diese Fläche Fasern abgelagert werden, daß die Menge der auf dieser Sammelfläche abgelagerten Fasern gemessen und gegebenenfalls diesen Fasern ein Bindemittel zugegeben wird, dessen Menge der gemessenen Ablagerungsmenge proportional ist. Eine geeignete Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens umfaßt eine Einrichtung zur Ablagerung der Fasern auf eine bewegbare Sammelfläche, eine Einrichtung, um die Fasern von oberhalb dieser Sammelfläche zu liefern, damit sie auf dieser Fläche

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abgelagert werden können, eine Einrichtung zum Messen der auf dieser Sammelfläche abgelagerten Fasermenge, die ein dieser Menge proportionales Signal abgibt, und eine Einrichtung, die auf diese Meßeinrichtung anspricht, um diese Sammelfläche mit einer Geschwindigkeit anzutreiben, die der gemessenen abgelagerten Fasermenge proportional ist.

Zweckmäßigerweise wird ferner eine Einrichtung vorgesehen, um die variablen Produktionsgrößen zueinander in Beziehung zu setzen, um eine hohe Qualität zu erreichen und beizubehalten und um den Ausstoß zu steigern.

Die variablen Größen der Fertigungsstraße werden dabei für jedes einer Anzahl von Produkten vorzugsweise durch eine Hauptsteuerung geregelt, wodurch die richtige Beziehung zwischen ihnen beibehalten wird.

Die Einrichtung zur Lieferung der Fasern hat zweckmäßigerweise eine Heizung zum Schmelzen von in der Wärme erweichendem Material und eine Einrichtung, um dünne Fasern aus dem schmelzflüssigen Material zu ziehen. Die Meßeinrichtung für die Menge der abgelagerten Fasern besitzt vorzugsweise eine Einrichtung zum Prüfen bzw. überwachen der dem Material zugeführten Wärme, um dieses auf einer vorgegebenen

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Verdünnungs-Temperatur zu halten.

Das Signal, das man entsprechend der auf der Sammelfläche abgelagerten Fasermenge erhält, kann dazu "benutzt werden, die übrigen variablen Größen des Verfahrens oder der Fertigungsstraße zueinander in Wechselbeziehung zu setzen. Der Antrieb zum Vorbeibewegen der Sammelfläche an der Einrichtung für die Faserablagerung kann von dem der abgelagerten Menge entsprechenden Signal abhängig gemacht werden, um die Geschwindigkeit der Sammelfläche auf einer Größe zu halten, die der gemessenen abgelagerten Menge proportional ist. Die Einrichtung für die Zufuhr einer zusätzlichen Komponente zu der herzustellenden Fasermatte, wie zum Beispiel eines Bindemittels, kann von dem der abgelagerten Menge entsprechenden Signal abhängig gemacht werden, um diese zusätzliche Komponente in solcher Menge zuzuführen, die der gemessenen Menge an abgelagerten Fasern proportional ist. Wenn das Bindemittel erwärmt und/oder ausgehärtet werden muß, so ist die für die Erwärmung und Aushärtung zuzuführende Wärmemenge zweekmäßigerweise proportional der abgelagerten Fasermenge. Umfaßt die Heizung eine Einrichtung, um ein Gas durch das Bindemittel und die Fasern umzuwälzen, und eine Einrichtung zur Erwärmung des Gases, so kann die Gasumwälzeinrichtung von der gemessenen Ablagerungsmenge abhängig gemacht werden, damit die umgewälzte Gasmenge pro-

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portional der gemessenen Ablagerungsiaenge wird.

Um eine Überwachung der Viechselbeziehung zwischen den variablen Größen zu erreichen, kann eine mit Röntgenstrahlen arbeitende Meßeinrichtung verwendet werden, um das Gewicht der Pasern und/oder des Bindemittels, die auf der Sammelfläche abgelagert werden, je Flächeneinheit zu messen und ein dazu proportionales Meßsignal abzugeben. Dieses Meßsignal kann mit dem der Ablagerungsmenge entsprechenden Signal verglichen werden, um die Genauigkeit dieses letzteren Signals zu überprüfen. Entsprechend einer vorgegebenen Differenz zwischen der tatsächlichen und der vorgegebenen Menge kann ein Differenzsignal vorgesehen werden, um eine Alarmeinrichtung zu betätigen, oder um die Wirkung des der Ablagerungsmenge proportionalen Signals auf den Antrieb der Sammelfläche, oder die Wirkung dieses Signals auf die Zuführeinrichtung für die zusätzlichen Komponenten oder Bindemittel, und die Wirkung dieses Signale auf die Heiz- und Aushärteeinrichtung zu modifizieren.

Während eine Hauptveränderliche, wie zum Beispiel die Menge der auf die Sammelfläche abgelagerten Fasern benützt werden kann, um direkt den Rest der in Wechselbeziehung stehenden Veränderlichen zu steuern, kann bei dem erfindungsgemäßen Verfahren und der Vorrichtung genauso die richtige Wechselbeziehung zwischen anderen Größen beibehalten werden,

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unabhängig davon, ob diese anderen Größen ebenfalls direkt oder indirekt durch die gemessene Hauptveränderliche gesteuert werden. Diese Wechselbeziehungen können benützt werden, um die Steuerungen für die variablen Größen direkt zu ändern oder zu modifizieren. Beispielsweise kann die Geschwindigkeit der Sammelfläche benützt werden, um das Erwärmen und Aushärten des Bindemittels zu regulieren, indem eine Wärmemenge zugeführt wird, die der Geschwindigkeit der Sammelflache proportional ist. Besitzt die Heizeinrichtung eine Gas-Umwälzeinrichtung, so kann eine der Geschwindigkeit der Sammelfläche proportionale Gasmenge durch einen Ofen umgewälzt werden. An der beweglichen Sammelfläche ist eine Einrichtung zum Trennen oder Abschneiden eines fortlaufenden Faserbandes angebracht, die von der Geschwindigkeit der Sammelfläche abhängig ist, um sicherzustellen, daß die einzelnen Abschnitte die richtigen Dimensionen Λ haben.

Wie bereits erwähnt, kann eine Haupt steuerung verwendet v/erden, die ein Signal abgeben kann, um die verschiedenen einzelnen Steuerungen auf vorberechnete Werte einzustellen, um ein vorgegebenes Produkt zu erzeugen, das die gewünschte Dichte, Breite, Länge usw. hat. Um eine gleichmäßige Qualität des Erzeugnisses zu gewährleisten, können dann diese Einstellwerte der verschiedenen einzelnen Steuerungen modifiziert werden,

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indem eine der Variablen genessen wird, um sicherzugehen, daß die richtigen Wechselbeziehungen zwischen den Variablen vorhanden sind.

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren kann die Geschwindigkeit der Sammelfläche unabhängig von der auf diese Fläche abgelagerten Fasermenge variiert werden, um eine matten- oder deckenähnliche Fasermasse auf dieser Sammelfläche zu erhalten, die eine gewünschte Dicke oder ein gewünschtes Gewicht je Flächeneinheit hat. Es kann ferner, wie bereits erwähnt, dieser mattenähnlichen Masse Bindemittel in einer Menge zugegeben werden, die der gemessenen Ablagerungsmenge an Fasern proportional ist. Zwischen der Einrichtung zur Lieferung der Fasern und der Sammelfläche kann eine Haube angeordnet werden, deren Seitenwände die Breite der auf der Sammelfläche abgelagerten Fasern bestimmen. Die Geschwindigkeit der Sammelfläche kann in Abhängigkeit von der gemessenen Ablagerungsmenge und der einstellbaren Haubenbreite variiert werden, um die gewünschte Dicke der Faserablagerung zu erhalten. Das Bindemittel kann ferner erwärmt werden, um es auszuhärten und die zugeführte V/ärmemenge kann in Abhängigkeit von der Dicke der Fasermatte, oder von der Menge des zugeführten Bindemittels, oder von der Geschwindigkeit der Sammelfläche geregelt werden. Sämtliche variablen Größen können einen individuellen Einstellpunkt

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oder Fixpunkt entsprechend dem vorgegebenen Betrieb haben, und sie "können in Abhängigkeit von der Messung einer Hauptvariablen geregelt werden, um die richtigen Wechselbeziehungen beizubehalten.

Beispielsweise Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung erläutert, in der

Figur 1 schematisch eine Fertigungsstraße gemäß der Erfindung zeigt.

Figur 2 zeigt perspektivisch eine verstellbare Haube zur Regulierung der Breite der Faserablagerung und

Figur 3 zeigt ein Blockdiagramm der Steuer-Schaltung für die in Figur 1 dargestellte Fertigungsstraße.

In Figur 1 ist eine Fertigungsstraße zur Herstellung von fasrigen Gebilden wie zum Beispiel isolierenden Wollmatten, Decken oder dergleichen abgebildet. Ein geschmolzenes, in der Wärme erweichendes Material wie zum Beispiel Glas wird aus einer Vorwärmkammer 10 zu einer Zuführeinrichtung oder einer Büchse oder Muffe 11 geführt, die zugespitzte Öffnungen 12 hat, die am Boden der Muffe ausgebildet sind, um aus dem schmelzflüssigen Material Strahlen zu bilden, die zu Fasern verdünnt werden. Elektrische Klemmen 14 an jedem Ende der Muffe 11 sind über Leitungen 15 und 16 mit einer Energiezufuhr und Steuerung 20 für die Muffe verbunden. Die Steuerung 20 liefert Strom an die Klemmen 14, der in Wärme umgesetzt

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wird, die durch die Muffe 11 in einer Menge fließt, die ausreicht, das geschmolzene Material in der Muffe 11 auf einer gewünschten oder vorgegebenen Verdünnungs-Teiaperatur zu halten.

Obwohl zum Verdünnen andere Einrichtungen verwendet werden können, wird hier ein Gebläse 13 benutzt, um Dampf oder andere Gase auf die Strahlen zu richten, die aus den öffnungen 12 austreten, um diese Strahlen zu Pasern zu verdünnen, die von einer beweglichen Sammelfläche 40 aufgenommen werden. Die bewegliche Sammelfläche 40 besteht in diesem Beispiel aus einem endlosen Band 41» vorzugsweise aus einem mit Poren versehenen Material, so daß von unterhalb des Bandes eine Saugwirkung ausgeübt werden kann, um die Fasern gegen das Band zu ziehen,um sie in ihrer abgelagerten Position zu halten, wobei dieses Band über Förderwalzen verläuft, die durch einen Antrieb 42 angetrieben werden.

Durch eine Haube 30 wird die Ablagerung der .dünnen Fasern, auf einen vorbestimmten Bereich begrenzt. Aus Figur 2 geht hervor, daß die Haube 30 eine Stirnwand 31, eine Rückwand 32 und Seitenwände 33/34 hat. Jede der Seitenwände 33/34 ist über einen oder mehr Armen 35 mit einer Steuerung 36 für die Breite verbunden. Die Seitenwände 33 und 34 können auf diese Weise einwärts und auswärts bewegt werden, um die Breite der auf die Sammelfläche des Bandes 41 niedergeschlagenen Fasern

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zu bestimmen. Die Breiten-Steuerung 36 hat geeignete mechanische Glieder, zum Beispiel eine Zahnstange und ein Ritzel, die durch einen Motor angetrieben werden, der auf ein Signal einer Hauptsteuerung anspricht, um die Seitenv/ände 33 und 34 auf die gewünschte Breite einzustellen.

Ein oder mehr Verteiler 50 verteilen ein Bindemittel oder eine andere zusätzliche Komponente auf die auf dem Band 41 zusammengefaßten Fasern. Der Verteiler kann über eine Strömungsregelung wie zum Beispiel ein Ventil 51 mit einem Bindemittelvorrat 52 verbunden sein. Der Strom des Bindemittels durch das Ventil 51 kann elektrisch durch eine Steuerung für die Bindemittelzufuhr geregelt werden. Obwohl als zusätzliche Komponente, die der Fasermasse zugegeben wird, die auf dem Band 41 abgelagert wird, ein Bindemittel angegeben ist, können der Matte auch andere Komponenten zugegeben werden und zwar zusätzlich oder an Stelle eines Bindemittels. Wenn beispielsweise die herzustellende Matte als Filter Verwendung findet, kann es erwünscht sein, in ihr eine Sammel-Komponente wie zum Beispiel ein öl zu verteilen bzw. die Matte damit zu durchsetzen, so daß Staub-oder Schmutzpartikel der Luft an den sonst relativ glatten Glasfasern haften, die eine Filtermatte bilden.

Es kann eine Einrichtung zum Messen der tatsächlichen Ablagerung in Form des Gewichts je Flächeneinheit zur Über-

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wachung, zum Vergleich und zum Auslösen eines Alarms vorgesehen v/erden, wenn eine Toleranz überschritten wird, oder um eine oder mehrere der variablen Größen zu modifizieren. Ein mit Röntgenstrahlen arbeitendes Meßgerät 60 ist für einen derartigen Zweck geeignet. Wenn ein Bündel Röntgenstrahlen durch die mattenähnliche Paserraasse hindurchtritt, zeigt ein Meßgerät an, wieviel der Röntgenstrahlung absorbiert worden ist. Auf diese V/eise kann das Meßgerät 60 zur Messung der Pasermenge je Flächeneinheit und/oder der Menge an Bindemittel oder einer zusätzlichen Komponente und der Pasern der auf dem Band 41 gebildeten Matte verwendet werden.

Bei der Herstellung einer Mehrheit der Pasermatten ist es erwünscht oder notwendig Druck anzuwenden. Hierzu werden Druckwalzen 65 verwendet, durch welche die mattenähnliche Masse auf die gewünschte Dicke zusammengepreßt wird. Die Druckwalzen 65 werden durch die Drucksteuerung 66 reguliert, um den Druck auf den gewünschten Wert einzustellen. Die Zusammenpressung der Matte kann vor und/oder während der Aushärtung des Bindemittels erfolgen.

Durch einen Ofen 70 wird das über den Verteiler 50 zugegebene Bindemittel ausgehärtet oder die zusätzliche Komponente anderweitig wärmebehandelt. Leitungen 71 und 72 sind miteinander

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verbunden, um ein Gas, gewöhnlich Luft, durch mit Poren versehene Ofen-Förderbänder und damit auch durch die kombinierte Masse aus Bindemittel und Pasern umzuwälzen. Ist eine Erwärmung erwünscht, so v/ird die umgewälzte Luft oder das Gas durch Heizer 74 beheizt, die durch eine Heiz-Steuerung 75 geregelt werden, die auf ein Thermoelement 76 oder eine andere Wärme-Meßeinrichtung anspricht, das in dem Ofen 70 angeordnet ist. Ein Ofengebläse-Antrieb regelt die durch die Fasermasse umgewälzte Luftmenge.

In einigen Beispielen ist es erwünscht, die Ränder der Fasermatte entweder auf eine gewünschte Breite zu beschneiden oder die rohen und groben Kanten zu entfernen bzw. zu begradigen, um ein gleichmäßiges Aussehen zu erhalten. Hierzu werden Sägen 80 verwendet, wobei die Breite und die Geschwindigkeit der Begradigung durch die Sägen-Steuerung geregelt wird. Durch ein Schneidmesser 85 wird die fortlaufende Fasermatte in gewünschte Längen geschnitten. Der Betrieb des Schneidmessers wird durch die Schneidmesser-Steuerung 86 geregelt. Die Fasermatte wird dann für den Versand in der Verpackungsstation 90 auf verschiedene V/eise verpackt, die von der einzelnen Matte abhängt.

In Figur 3 ist eine Steuerschaltung in Form eines Blockdiagrammes dargestellt, die zur Steuerung der in Figur 1

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gezeigten Vorrichtung dient. Einer Hauptsteuerung 100, wie zum Beispiel einem Computer, wird eine Lochkarte eingegeben, die in einen Schlitz 102 geschoben und in üblicher Weise gelesen bzw. abgetastet wird, und zwar durch gewählte manuelle Einstellungen, die als Programm zum Beispiel durch Einstellen von Steuerscheiben und Knöpfen 101 in die Maschine gegeben werden, oder durch irgendeine andere geeignete V/eise, zum Beispiel durch Verwendung von elektromagnetischen Bändern oder anderer Geräte zum Ablesen der Einstellung einer Steuerung. Die Eingabe der Hauptsteuerung enthält Informationen über die Breite, die Dicke, die Dichte, die Art des Bindemittels, die Aushärtung und andere Informationen für die variablen Größen, je nach den Erfordernissen des gewünschten Produktes. Die Hauptsteuerung gibt über die Leitung 100a ein Ausgangssignal ab, um einen Fixpunkt oder Einstellpunkt für jede der variablen Größen zu schaffen, der als wahrscheinlicher Betriebspunkt einer jeden Variablen vorberechnet worden ist. In einigen Beispielen ist keine Modifikation des Fixpunktes durch die Hauptsteuerung vorgesehen. Beispielsweise erfordert der Fixpunkt, der durch die Steuerung 36 für die Haubenbreite erhalten wird, selten eine Änderung dieser Steuerung 36, da die Wände 33 und 34 der Haube 30 den richtigen Abstand haben. Ebenso ist es unwahrscheinlich, daß die Drucksteuerung 66 oder die Sägensteuerung 81 während eines Betriebszyklus eine

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Änderung erfordern. Andere Variablen jedoch stehen in Viechselbeziehung zueinander und v/enn eine Variable sich ändert,müssen auch die anderen in Wechselwirkung zu ihr stehenden Variablen entsprechend geändert werden.

Bei einer Fertigungsstraße, wie sie in Figur 1 dargestellt ist, ist die Hauptvariable in den meisten Beispielen der Durchsatz durch die Muffe 11 bzw. die Öffnungen 12, der eine besondere Menge an abgelagerten Fasern auf dem Band ergibt. Die übrigen Veränderlichen, wie zum Beispiel die Steuerung 53 für die Bindemittelzufuhr, die Steuerung 45 für den Bandantrieb, die Heiz-Steuerung 75» der Ofengebläse-Antrieb 73 und die Schneidmesser-Steuerung 86 erhalten ihre Anfangs-Einsteilpunkte über die Leitung 10Oa von der Hauptsteuerung 100, wobei diese Einstell- oder Fixpunkte auf der Basis eines vorgegebenen Durchsatzes oder der Menge der auf dem Band 41 abgelagerten Fasern vorberechnet wurden.

Wird die Hauptveränderliche nicht geändert, so läuft der Betrieb auf der Basis der vorgewählten Einstellungen ab, die durch die Hauptsteuerung 100 gegeben werden. Das heißt, ein vorgegebener Faserdurchsatz oder eine vorgegebene auf dem Band 41 abgelagerte Fasermenge erfordern, daß durch den Verteiler 50 eine vorgewählte Menge an Bindemittel oder einer zusätzlichen Komponente zugegeben wird. Außerdem wird das Band 41 an der Einrichtung zur Ablagerung der Fasern mit einer

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durch die Steuerung 45 vorgev/ählten und eingestellten Geschwindigkeit vorbeibewegt. Durch die Heiz-Steuerung 75 wird sichergestellt, daß die vorgewählte Wärmemenge durch die Heizer 74 geliefert wird, und daß die so erwärmte Luft, in der Menge oder dem Volumen umgewälzt wird, das in dem Ofengebläse-Antrieb 73 vorgewählt und eingestellt worden ist. Da die Geschwindigkeit des Förderbandes 41 nicht variiert wird, bleibt der Arbeitszyklus der Schneidmesser-Steuerung 86, die zur Herstellung der vorgegebenen Längen dient, auf dem in dieser Schneidmesser-Steuerung 86 vorgewählten und eingestellten Wert.

Wenn jedoch die Hauptveränderliche aus irgendeinem Grund während des Produktionsprozesses geändert wird, müssen die mit ihr in Wechselbeziehung stehenden Veränderlichen entsprechend geändert werden, um die gewünschte Qualität beizubehalten.

In der in Figur 1 dargestellten Vorrichtung ist die Ablagerungsmenge als Hauptveränderliche gewählt worden. Obwohl andere geeignete Wege benutzt werden können, um die Ablagerungsmenge zu messen, wird hier vorgezogen, aus dem Ausstoß der Schmelzeinheit eine Anzeige zu gewinnen, indem die der Muffe 11 über die Leitungen 15 und 16 zugeführte Leistung überwacht wird, die nötig ist, um das geschmolzene Material auf einer vorbestimmten Verdünnungs-Temperatur zu halten.

Die der Muffe 11 zugeführte Leistung ist bei diesem Beispiel ein Anzeichen für die aus der Muffe abfließende Glasmenge. Deshalb wird die der Muffe zugeführte Leistung durch das Durchsatz-Meßgerät 25 gemessen, das ein Signal abgibt, das der Menge der auf dem Band 41 abgelagerten Fasern proportional ist. Gemäß Figur 3 wird dieses proportionale Signal über eine Leitung 25a auf die abhängigen Veränderlichen gegeben, um deren Wirkung zu modifizieren, wenn die gemessene Ablagerungsmenge gegenüber der vorgegebenen Ablagerungsmenge differiert, die bei den abhängigen Veränderlichen durch die Hauptsteuerung 100 eingestellt worden ist. Das der Ablagerungsmenge proportionale Signal kann selbst benützt werden, um die übrigen abhängigen Veränderlichen zu steuern, was eines der neuen Merkmale der Erfindung ist. Durch Verwendung einer Hauptsteuerung 100 zur Vorv/ahl von Fixpunkten für jede der voneinander abhängigen Veränderlichen ist es jedoch einfacher, eine genauere Steuerung zu erhalten, da ein großer Maßstab für eine engere Steuerung für jede Veränderliche innerhalb eines vorgegebenen Bereiches benützt werden kann, wie er durch die Hauptsteuerung ausgewählt worden ist. Hierdurch kann ein größerer Bereich nahe dem Fixpunkt benützt werden, der eine größere Genauigkeit der Steuerung der Qualität des Produktes gewährleistet.

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Es wird angenommen, daß während des Betriebs im Durchsatz oder in der abgelagerten Menge eine Störung aufgetreten ist, beispielsweise eine relativ große Änderung der Temperatur des Glases oder eines anderen in der Wärme erweichenden Materials, das der Muffe 11 aus der Vorwärmkammer 10 zugeführt wird, wodurch die auf dem Band 41 ab- ^ gelagerte Menge sich ändert. Die Änderung des proportionalen Signals, das über die Leitung 25a läuft, würde somit die Auswirkung des Signals der Hauptsteuerung auf die Steuerung für die Bindemittelzufuhr modifizieren, um eine Veränderung der zugeführten Bindemittelmenge herbeizuführen, um diese der neuen Ablagerungsmenge anzupassen. Die Änderung des proportionalen Signals wird durch die Steuerung 45 für die Bandgeschwindigkeit aufgenommen, wodurch die Geschwindigkeit des Bandes 41, das unter der Ablagerungsstation vorbeiläuft, verändert wird, öo daß die gewünschte Dicke beibehalten wird. ψ Die Änderung der Ablagerungsmenge wird ferner von der Heiz-Steuerung 75 und dem Ofengebläse-Antrieb 73 registriert, wodurch die notwendigen Änderungen in der Heizung und der Luftumwälzung entsprechend der neuen Ablagerungsmenge vorgenommen werden, v/omit man auch eine neue Arbeitsgeschwindigkeit oder Bandgeschwindigkeit durch den Ofen 70 erhält. Schließlich wird der Arbeitszyklus des Schneidmessers 85 so geändert, daß er der neuen Arbeitsgeschwindigkeit und der neuen Ablagerungsmenge entspricht, die von der Schneidmesser-Steuerung 86 empfangen worden ist.

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Die Änderung der Hauptveränderlichen vmrde also benützt, um direkt eine entsprechende Änderung jeder der anderen abhängigen Veränderlichen herbeizuführen. Es kann jedoch in einigen Beispielen erwünscht sein, einen Zusammenhang zwischen anderen Veränderlichen als der Hauptveränderlichen zu schaffen, um entweder diese Veränderungen zu bewirken oder um sie zu überwachen, um festzustellen, ob sie genau waren. Beispielsweise kann der Ausgang der Steuerung 53 für die Bindemittelzufuhr über die Leitung 53a abgegriffen und auf die Steuerung 45 für die Bandgeschwindigkeit gegeben werden, um eine Überwachung zu erreichen oder eine direkte Änderung zu bewirken. In gleicher V/eise kann dieser Abgriff dazu benützt werden, die Heiz-Steuerung 75 und die Ofengebläse-Steuerung 73 zu überwachen oder eine direkte Änderung dieser Steuerungen zu bewirken.

In dem in Figur 3 dargestellten Beispiel kann der Ausgang der Steuerung 45 für die Bandgeschwindigkeit über die Leitung 45a abgegriffen werden, um eine Überprüfung oder Veränderung der Steuerung 53 für die Bindemittelzufuhr, der Heiz-Steuerung 75» der Ofengebläse-Steuerung 73 und/oder der Schneidmesser-Steuerung 86 zu bewirken.

Bei manchen Produkten ist es erwünscht, eine tatsächliche physikalische Überwachung der Y/irkungsweise bzw. des Betriebs

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der abhängigen Veränderlichen aufrechtzuerhalten. Dies kann mit Hilfe des mit Röntgenstrahlen arbeitenden Meßgerätes durchgeführt werden. Wie bereits angeführt, kann das Röntgenstrahlen-Meßgerät zur Doppel-Überwachung verwendet werden, um sicherzustellen, daß die richtige Dichte erreicht wird, wenn das Material vor und/oder während des Aushärtens zusammengepreßt wird. Das Meßgerät 60 beobachtet die Pasern und/oder das Bindemittel auf dem Band 41, um festzustellen, ob die Fasennenge je Flächeneinheit die für die gewünschte Dicke richtige ist. Das durch diese Messung erzeugte Signal wird über Leitungen 60a auf eine Vergleichsschaltung 62 gegeben. Die Vergleichsschaltung empfängt ein Signal von der Hauptsteuerung 100, das dem gewünschten Gewicht je Flächeneinheit entspricht. Wenn bei einem Vergleich der über die Leitungen 100a und 60a kommenden Signale eine eine bestimmte Toleranz überschreitende Differenz beobachtet wird, wird über die Leitung 62a ein Differenzsignal abgegeben, um eine Alarmschaltung 63 einzuschalten.

Als Vergleichssignal kann alternativ ein dem Durchsatz oder der Ablagerungsmenge proportionales Signal über die Leitung 25a, ein der zugeführten Binderaittelmenge proportionales Signal über die Leitung 53a und/oder der Arbeitsgeschwindigkeit oder Bandgeschwindigkeit proportionales Signal über die Leitung 45a

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auf die RechneiN-Schaltung 61 gegeben werden. Die Signale können allein oder in irgendeiner Kombination verwendet werden, um auf die Leitung 61a einen Ausgang zu geben, der ein Maß für die je Flächeneinheit abgelagerte Fasermenge ist bzw. dieser Menge proportional ist (durch Kombination der Ablagerungsmenge und der Arbeitsgeschwindigkeit), oder ein Maß für die Bindemittelmenge und/oder die W Fasermenge je Flächeneinheit (durch Kombination der über die Leitungen 25a, 53a und 45a erhaltenen Signale). Der Ausgang auf der Leitung 61a wird dann auf die Vergleichs-Schaltung 62 gegeben, wo eine Differenz, falls vorhanden, mit Bezug auf die tatsächliche Messung, die über die Leitung 60a kommt, festgestellt wird. Wiederum kann ein Differenz-Signal über die Leitung 62a dazu verwendet werden, eine Alarm-Schaltung einzuschalten. Andererseits kann der Ausgang auf der Leitung 62a benützt werden, um eine Änderung des Betriebs der a

Steuerung 53 für die Bindemittelzufuhr, der Steuerung 45 für die Bandgeschwindigkeit, der Heiz-Steuerung 751 der Ofengebläse-Steuerung 73 und/oder der Schneidmesser-Steuerung 86 zu bewirken.

Die veränderlichen Größen können also über eine Hauptsteuerung auf vorgewählte Fixpunkte eingestellt werden, wobei diese veränderlichen Größen in unabhängige und abhängige Veränderliche

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unterteilt v/erden. Eine der abhängigen Veränderlichen, vorzugsweise eine Hauptveranderliche, kann dazu benutzt werden, eine Veränderung der Fixpunkte der anderen abhängigen Veränderlichen entsprechend einer Veränderung der Hauptveränderlichen zu bewirken. Andererseits kann eine der abhängigen Veränderlichen dazu benutzt werden, eine Veränderung der anderen abhängigen Veränderlichen zu tiberwachen oder zu bewirken. Eine tatsächliche physikalische Messung des hergestellten Produktes kann benutzt werden, um den Betrieb doppelt zu überwachen und um zusätzliche Änderungssignale für die Steuerungen abzugeben.

Es sind Änderungen und andere Anordnungen des erfindungsgemäßen Verfahrens und der Vorrichtung möglich, ohne vom Rahmen der Erfindung abzuweichen.

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Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zur Herstellung einer Fasermatte, dadurch gekennzeichnet, daß eine Auf fang- oder Sanmelflache an einer Einrichtung zur Lieferung von Fasern vorbeigeführt wird, daß aus dieser Einrichtung Fasern auf dieser Fläche abgelagert werden, daß die Menge der auf dieser Sammelfläche abgelagerten Fasern gemessen und diesen Fasern gegebenenfalls ein Bindemittel in einer Menge zugegeben wird, die der gemessenen Ablagerungsmenge proportional ist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die gemessene Menge der Faserablagerung und die Menge der Bindemittelzugabe benutzt werden, um die Geschwindigkeit der Sammelfläche zu steuern, um ein gewünschtes Gewicht je Flächeneinheit an Fasern und Bindemittel auf dieser Sainmelfläche zu erhalten.

3. Verfahren zur Herstellung einer Glasfasermatte, dadurch gekennzeichnet, daß eine Auffang- oder Sarmelflache an einer Einrichtung zur Lieferung von Glasfasern vorbeigeführt wird, daß auf dieser Fläche Glasfasern abgelagert werden, daß die Menge der auf dieser Sammelfläche abgelagerten Glasfasern gemessen und die Geschwindigkeit dieser Sammelflache

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abhängig von der gemessenen Ablagerungsraenge variiert wird, um eine mattenartige Masse aus Glasfasern auf dieser Sammelfläche zu erhalten, die ein gewünschtes Gewicht je Flächeneinheit hat.

4. Verfahren nach Anspruch 3_f dadurch gekennzeichnet, daß dieser Samraelfläche eine fixierte Geschwindigkeit vorgegeben wird, die auf einer vorbestimmten Ablagerungsmenge von Pasern auf dieser Fläche basiert, und daß die Geschwindigkeit von diesem Fixpunkt aus in Abhängigkeit von dieser gemessenen Ablagerungsmenge variiert wird.

5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß in dieser Einrichtung zur Lieferung der Fasern schmelzflüssiges Material erwärmt wird, um dieses schmelzflüssige Material auf einer vorbestimmten Verdtinnungs-Temperatur zur Herstellung der Fasern zu halten, und daß die diesem schmelzflüssigen Material zugeführte Wärmemenge überwacht bzw. gemessen wird, um die auf dieser Sammelfläche abgelagerte Menge an verdünnten Fasern zu messen.

6. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß dieser mattenartigen Masse ein Bindemittel in einer Menge zugegeben wird, die der gemessenen Ablagerungsmenge an Fasern proportional ist.

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7. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dieser Einrichtung zur Lieferung der Fasern und dieser Sammelflache eine Haube angeordnet wird, und daß die Lage der Seitenwände dieser Haube eingestellt wird, um die Breite der Faserablagerung auf dieser Sammelfläche zu begrenzen, und daß die Geschwindigkeit dieser Sammelfläche in Abhängigkeit von dieser gemessenen Ablagerungsmenge und der eingestellten Haubenbreite variiert wird, um eine Faserablagerung mit einer gewünschten Dicke zu erhalten.

8. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß dieses Bindemittel erwärmt wird, um es auszuhärten, und daß die zugeführte Wärmemenge in Abhängigkeit von der zugeführten Menge an Bindemittel geregelt wird.

9. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Bindemittel dieser mattenähnlichen Masse in einer Menge zugegeben wird, die der gemessenen Ablagerungsmenge an Fasern proportional ist, daß das Bindemittel erwärmt wird, um es auszuhärten, und daß die zugeführte Wärmemenge in Abhängigkeit von der Dicke der mattenartigen Masse geregelt wird.

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10. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 9» gekennzeichnet durch eine Einrichtung zur Ablagerung von Pasern, die eine bev/egbare Auffang- oder Sammelfläche(40)umfaßt, ferner durch eine Einrichtung zur Lieferung von Pasern oberhalb dieser Sammelfläche, um die Fasern auf dieser abzulagern, eine Einrichtung zum Messen der auf dieser Sammelfläche abgelagerten Fasermenge, die ein dieser Menge proportionales Signal abgibt, ferner durch eine auf diese Meßeinrichtung ansprechende Einrichtung zum Antrieb dieser Sammelfläche mit einer Geschwindigkeit, die der gemessenen Ablagerungsmenge proportional ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Lieferung der Fasern eine Einrichtung (10) zum Schmelzen von in der Wärme erweichendem Material und eine Einrichtung (13) zum Verdünnen der aus diesem schmelzflüssigen Material erhaltenen Fasern umfaßt.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß diese Einrichtung eine Einrichtung(20) umfaßt zur Überwachung der diesem Material zugeführten Wärme, um dieses Material auf einer vorbestimmten Verdünnungs-Temperatur zu halten.

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13. Vorrichtung nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (52/53J, die auf diese Heßeinrichtung für die Ablagerungsmenge anspricht und dazu dient, dieser gebildeten Pasermatte eine zusätzliche Komponente in einer Menge zuzuführen, die der gemessenen Ablagerungsmenge proportional ist.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13» dadurch gekennzeichnet, daß diese Komponente ein Bindemittel ist, um diese Fasern zu einer zusammenhängenden Masse aneinanderzubinden, und daß eine Einrichtung (74/75) vorgesehen ist, die von dieser Meßeinrichtung für die Ablagerungsmenge abhängig ist, zum Erwärmen und Aushärten dieses Bindemittels durch Zufuhr einer Wärmemenge, die der gemessenen Ablagerungsmenge proportional ist.

15. Vorrichtung nach Anspruch 14» dadurch gekennzeichnet, daß diese Heizeinrichtung(74/75J eine Umv/älzeinrichtung (72/73jzum Umwälzen eines Gases durch diese Masse aus Bindemittel und Fasern und eine Einrichtung zum Erwärmen dieses Gases umfaßt, und daß diese Gasumwälzeinrichtung auf diese Meßeinrichtung für die Ablagerungsmenge anspricht, um ein Gasvolumen durch diese Masse unzuwälzen, das dieser gemessenen Ablagerungsraenge proportional ist.

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16. Vorrichtung nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch eine Einrichtungf60)zum Messen des Gewichtes der auf dieser Saramelflache je Flächeneinheit abgelagerten Pasern, die ein diesem Gev/icht proportionales Meßsignal abgibt, ferner durch eine Einrichtung(62j zum Vergleichen dieses Meßsignals mit diesem der abgelagerten Menge proportionalen Signal, um die Genauigkeit dieses letzteren Signals zu überprüfen.

17. Vorrichtung nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zum Vergleichen der wirklichen auf dieser Sammelfläche abgelagerten Fasermenge mit einer vorgegebenen Fasermenge, die auf der gemessenen Ablagerungsmenge an Fasern und der Geschwindigkeit der Sammelfläche basiert, ferner dadurch, daß diese Vergleichseinrichtung ein Signal entsprechend einer vorgegebenen Differenz zwischen der wirklichen und der vorgegebenen Menge abgibt.

18. Vorrichtung nach Anspruch 17» gekennzeichnet durch eine auf dieses Differenz-Signal ansprechende Einrichtung, zur Betätigung einer Alarm-Einrichtung (63jt

19. Vorrichtung nach Anspruch 17, gekennzeichnet durch eine auf dieses Differenz-Signal ansprechende Einrichtung zur

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Veränderung der Wirkung dieses der Ablagerungsmenge proportionalen Signals auf diesen Antrieb für die Sammelfläche .

20. Vorrichtung nach Anspruch 13, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zum Vergleichen der wirklichen kombinierten Menge an Fasern und an dieser zusätzlichen Komponente, die auf dieser Sammelfläche bzw. dem Band(41)abgelagert sind, mit einer vorgegebenen kombinierten Menge aus Pasern und der zusätzlichen Komponente, ferner dadurch, daß diese Vergleichs-Einrichtung ein Signal entsprechend einer vorbestimmten Differenz zwischen v/irklicher und vorgegebener Menge abgibt.

21. Vorrichtung nach Anspruch 20, gekennzeichnet durch eine auf dieses Differenz-Signal ansprechende Einrichtung zur Betätigung einer Alarm-Einrichtung ( 6 3J.

22« Vorrichtung nach Anspruch 20, gekennzeichnet durch eine auf dieses Differenz-Signal ansprechende Einrichtung zur Veränderung der Wirkung dieses der Ablagerungsmenge proportionalen Signals auf diese Antriebs-Einrichtung (42^ für die Sammelflache.

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23. Vorrichtung nach Anspruch 20, gekennzeichnet durch

eine auf dieses Differenz-Signal ansprechende Einrichtung zur Veränderung der Wirkung dieses der Ablagerungsmenge proportionalen Signals auf die Zufuhreinrichtung(52)für diese zusätzliche Komponente.

24. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß diese Komponente ein Bindemittel ist, und daß eine Einrichtung vorgesehen ist, die auf diese Meßeinrichtung für die Ablagerungsmenge anspricht zum Erwärmen und Aushärten dieses Bindemittels durch Zufuhr einer Wärmemenge, die der gemessenen Ablagerungsmenge proportional ist, daß ferner eine auf dieses Differenz-Signal ansprechende Einrichtung zur Veränderung der Wirkung dieses der Ablagerungsmenge proportionalen Signals auf diese Heiz- und Aushärteeinrichtung (74/75jvorgesehen ist.

25. Vorrichtung nach Anspruch 13» dadurch gekennzeichnet, daß diese Komponente ein Bindemittel ist und daß eine Einrichtung vorgesehen ist, die auf die Geschwindigkeit dieser Sammelfläche anspricht, zum Erwärmen und Aushärten dieses Bindemittels durch Zufuhr einer Wärmemenge, die der Geschwindigkeit dieser Sammelfläche proportional ist.

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26. Vorrichtung nach Anspruch 25» dadurch gekennzeichnet, daß diese Heiz-Einrichtung eine Einrichtung zum Umwälzen eines Gases durch eine Masse aus Fasern und Bindemittel und ferner eine Einrichtung zum Erwärmen dieses Gases umfaßt, und daß diese Gasumwälz-Einriehtung auf die Geschwindigkeit dieser Sammelfläche anspricht, um ein Gasvolumen durch diese Masse umzuwälzen, das der Geschwindigkeit dieser Sammelfläche proportional ist.

27. Vorrichtung nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch eine Einrichtung(85/86), die abhängig von der Geschwindigkeit dieser Sammelfläche ist, zum Zertrennen eines fortlaufenden auf dieser beweglichen Sammelfläche gebildeten Faserbandes in Einzelabschnitte.

28. Vorrichtung zur Herstellung einer Pasermatte, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zur Ablagerung von Fasern, die mit einer bewegbaren Auffang- oder Sammelfläche versehen ist, ferner durch eine Einrichtung zur Lieferung von Fasern oberhalb dieser Sammelfläche, um diese Fasern auf dieser abzulagern, eine Einrichtung zum Messen der auf dieser Sammelfläche abgelagerten Fasermenge, die ein dieser Menge proportionales Signal abgibt, ferner durch eine auf diese Meßeinrichtung für diese Ablagerungsmenge ansprechende Einrichtung, um dieser gebildeten Fasermasse eine zusätzliche Komponente in einer Menge zuzuführen, die dieser gemessenen Ablagerungsmenge proportional ist.

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29. Vorrichtung nach Anspruch 28, gekennzeichnet durch eine Einrichtung, die auf die zugeführte Menge der zusätzlichen Komponente anspricht, um diese Sammelflache mit einer Geschwind igke it anzutreiben, die dieser zugeführten Menge proportional ist.

30. Vorrichtung nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß diese Komponente ein Bindemittel ist und daß eine von der Menge an zugeführtem Bindemittel abhängige Einrichtung zum Erwärmen und Aushärten dieses Bindemittels durch Zufuhr einer Wärmemenge vorgesehen ist, die der Menge an zugeführtem Bindemittel proportional ist.

31. Vorrichtung nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß diese Heiz-Einrichtung eine Einrichtung zum Umwälzen eines Gases durch die Masse aus Fasern und Bindemittel und eine Einrichtung zum Erwärmen dieses Gases umfaßt, daß ferner diese Gasumwälz-Einrichtung von der zugeführten Bindemittelmenge abhängig ist, um ein Gasvolumen durch diese Masse -umzuwälzen, das der Menge an zugeführtem Bindemittel proportional ist.

32. Vorrichtung zur Herstellung einer Glasfasermatte, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zur Bildung von Glasfasern, die mit einer Einrichtung(10/13jzum Schmelzen eines in der Wärme erweichenden Materials und zum Verdünnen von aus

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diesem geschmolzenen Material gewonnener Glasfasern aufweist, eine bewegliche Auffang- oder Sammelflache(40/41J zur Aufnahme von Fasern aus dieser Einrichtung zur Bildung der Fasern in Form einer mattenartigen Masse, durch eine Einrichtung(42jznn Antreiben dieser Sammelfläche vorbei unter dieser Einrichtung zur Bildung der Fasern, ferner durch eine Hauptsteuerung(1OOJzur Abgabe eines Signals, um die Geschwindigkeit dieser Antriebs-Einrichtung(42)in Abhängigkeit von "einer vorberechneten Einstellung dieser Hauptsteuerung einzustellen, um eine vorbestimmte Matte, die eine gewünschte Dicke hat, auf dieser sich bewegenden Sammelfläche zu erzeugen, ferner durch eine Einrichtung zum Messen der auf dieser Sammelfläche abgelagerten Fasermenge, die ein dieser Menge proportionales Signal abgibt, das dieser Antriebs-Einriehtung(42)zugeleitet wird, um die Wirkung des Hauptsteuerungssignals auf diesen Antrieb zu modifizieren.

33. Vorrichtung nach Anspruch 32, gekennzeichnet durch eine Haube (33Jf die zwischen dieser Einrichtung zur Bildung der Fasern und dieser Sammelfläche angeordnet ist und die Seitenwände (33/34)hat, die einstellbar sind, um die Breite der Faserablagerung auf dieser Sammelfläche zu begrenzen, ferner durch eine Steuer-Einrichtung(36)zum Einstellen dieser Seitenwände in Abhängigkeit von einem Einstellsignal dieser

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Haupt steuerung (10OjI das aus der Einstellung der Hauptsteuerung entnommen ist, um eine Matte mit gewünschter Dicke zu erzeugen.

34. Vorrichtung nach Anspruch 32, gekennzeichnet durch eine Einrichtung(52j zum Zugeben eines Bindemittels zu dieser mattenartigen Masse, ferner durch eine Steuerung(53)für diese Einrichtung (52), die von diesem Hauptsteuerüngssignal abhängig ist, um die zuzugebende Bindemittelmenge einzustellen, ferner dadurch, daß diese Steuerung(53^ außerdem von diesem der Ablagerungsmenge proportionalen Signal abhängig ist, um die Wirkung dieses Hauptsteuerungssignals auf die zuzugebende Bindemittelmenge zu modifizieren.

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